電廠金屬材料(第三章)ppt課件

1、電廠金屬材料第三章第三章 鋼的熱處置鋼的熱處置電廠金屬材料 經(jīng)過加熱、保溫暖冷卻來改動鋼的組織，從而改動鋼機械性經(jīng)過加熱、保溫暖冷卻來改動鋼的組織，從而改動鋼機械性能的工藝，稱為熱處置。熱處置的這三個階段，可以用工藝能的工藝，稱為熱處置。熱處置的這三個階段，可以用工藝過程曲線來表示，如圖過程曲線來表示，如圖31所示。所示。電廠金屬材料第一節(jié)第一節(jié) 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 熱處置的第一道工序就是加熱。鐵碳合金相圖是確定加熱溫度的實際根底。熱處置的第一道工序就是加熱。鐵碳合金相圖是確定加熱溫度的實際根底。共析鋼在共析鋼在A1臨界溫度下是珠光體組織，當加熱溫度超越臨界點后珠光體就臨界溫度下

2、是珠光體組織，當加熱溫度超越臨界點后珠光體就轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。亞共析鋼在亞共析鋼在A1臨界點溫度下是鐵素體和珠光體，當溫度超越臨界點溫度下是鐵素體和珠光體，當溫度超越A1后，珠光體后，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；假設(shè)繼續(xù)加熱，當溫度轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；假設(shè)繼續(xù)加熱，當溫度A3臨界點鐵素體也可轉(zhuǎn)化為奧氏體。臨界點鐵素體也可轉(zhuǎn)化為奧氏體。過共析鋼在過共析鋼在A1臨界點溫度下是滲碳體和珠光體，當加熱溫度超越臨界點溫度下是滲碳體和珠光體，當加熱溫度超越A1后，珠后，珠光體轉(zhuǎn)變；假設(shè)繼續(xù)加熱至光體轉(zhuǎn)變；假設(shè)繼續(xù)加熱至Acm以上，滲碳體將全部溶入奧氏體。以上，滲碳體將全部溶入奧氏體。鋼的加熱程度就是奧氏體的構(gòu)

3、成過程，這種組織轉(zhuǎn)變可以稱為奧氏體化。鋼的加熱程度就是奧氏體的構(gòu)成過程，這種組織轉(zhuǎn)變可以稱為奧氏體化。一、加熱溫度確實定一、加熱溫度確實定電廠金屬材料留意：加熱時，鋼的組織實踐轉(zhuǎn)變溫度往往是高于相圖中的實際相變溫度；留意：加熱時，鋼的組織實踐轉(zhuǎn)變溫度往往是高于相圖中的實際相變溫度；冷卻時，也往往低于相圖中的實際相變溫度。冷卻時，也往往低于相圖中的實際相變溫度。在熱處置工藝中，不加熱時的臨界點分別用在熱處置工藝中，不加熱時的臨界點分別用AC1AC1、AC3AC3、ACCmACCm表示；而冷卻是表示；而冷卻是的臨界點分別用的臨界點分別用Ar1Ar1、Ar3Ar3、ArcmArcm表示。表示。二、奧

4、氏體化過程二、奧氏體化過程珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體是一個重新結(jié)晶的過程。由于珠光體是鐵素體和滲碳體的珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體是一個重新結(jié)晶的過程。由于珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物，鐵素體與滲碳體的晶包類型不同，含碳量差別很大，轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏機械混合物，鐵素體與滲碳體的晶包類型不同，含碳量差別很大，轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體必需進展晶包的改組和鐵碳原子的分散。體必需進展晶包的改組和鐵碳原子的分散。奧氏體化大致可分為四個過程，如圖奧氏體化大致可分為四個過程，如圖32所示。所示。電廠金屬材料 1奧氏體形核奧氏體形核奧氏體的晶核上首先在鐵素體和滲碳體的相界面上構(gòu)成的。由于界面上的碳濃度處于中間值，奧氏體的晶核上首先在鐵素體和

5、滲碳體的相界面上構(gòu)成的。由于界面上的碳濃度處于中間值，原子陳列也不規(guī)那么，原子由于偏離平衡位置處于畸變形狀而具有較高的能量。同時位錯和原子陳列也不規(guī)那么，原子由于偏離平衡位置處于畸變形狀而具有較高的能量。同時位錯和空間密度較高空間密度較高 鐵素體和滲碳體的交接處在濃度構(gòu)造和能量上為奧氏體形核提供了有利條件。鐵素體和滲碳體的交接處在濃度構(gòu)造和能量上為奧氏體形核提供了有利條件。2奧氏體長大奧氏體長大奧氏體一旦構(gòu)成，便經(jīng)過原子分散不斷張大奧氏體一旦構(gòu)成，便經(jīng)過原子分散不斷張大 在于鐵素體接觸的方向上，鐵素體逐漸經(jīng)過改組晶在于鐵素體接觸的方向上，鐵素體逐漸經(jīng)過改組晶胞向奧氏提轉(zhuǎn)化；在與滲碳體接觸的方向

6、上，滲碳體不斷溶入奧氏體。胞向奧氏提轉(zhuǎn)化；在與滲碳體接觸的方向上，滲碳體不斷溶入奧氏體。 3剩余滲碳體溶解剩余滲碳體溶解由于鐵素體的晶格類型和含碳量的差別都不大，因此鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變總是先完成。當珠光由于鐵素體的晶格類型和含碳量的差別都不大，因此鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變總是先完成。當珠光體中的鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后，仍有少量的滲碳體尚未溶解。隨著保溫時間的延伸，這體中的鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后，仍有少量的滲碳體尚未溶解。隨著保溫時間的延伸，這部分滲碳體不斷溶入奧氏體，直至完全消逝。部分滲碳體不斷溶入奧氏體，直至完全消逝。4奧氏體均勻化奧氏體均勻化剛構(gòu)成的奧氏體晶粒中，碳濃度是不均勻的。原先滲

7、碳體的位置，碳濃度較高；原先屬于鐵素體剛構(gòu)成的奧氏體晶粒中，碳濃度是不均勻的。原先滲碳體的位置，碳濃度較高；原先屬于鐵素體的位置，碳濃度較低。因此，必需保溫一段時間，經(jīng)過碳原子的分散獲得成分均勻的奧氏體。的位置，碳濃度較低。因此，必需保溫一段時間，經(jīng)過碳原子的分散獲得成分均勻的奧氏體。這就是熱處置應該有一個保溫階段的緣由。這就是熱處置應該有一個保溫階段的緣由。 電廠金屬材料對于亞共析鋼與過共析鋼，假設(shè)加熱溫度沒有超越對于亞共析鋼與過共析鋼，假設(shè)加熱溫度沒有超越AC3或或ACCm，而在稍，而在稍高于高于AC1停留，只能使原始組織中的珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，而共析鐵素體停留，只能使原始組織中的珠光體轉(zhuǎn)

8、變?yōu)閵W氏體，而共析鐵素體或二次滲碳體仍將保管。只需進一步加熱至或二次滲碳體仍將保管。只需進一步加熱至AC3或或Accm以上并保溫足夠以上并保溫足夠時間，才干得到單相的奧氏體。時間，才干得到單相的奧氏體。假設(shè)加熱溫度過高，或者保溫時間過長，將會促使奧氏體晶粒粗化。奧氏假設(shè)加熱溫度過高，或者保溫時間過長，將會促使奧氏體晶粒粗化。奧氏體晶粒粗化后，熱處置后鋼的晶粒就粗大，會降低鋼的力學性能。體晶粒粗化后，熱處置后鋼的晶粒就粗大，會降低鋼的力學性能。 電廠金屬材料三、三、 晶粒度的評定晶粒度的評定 晶粒的大小，或叫晶粒的粗細，是用晶粒度來表示的。晶粒的大小，或叫晶粒的粗細，是用晶粒度來表示的。1起始晶

9、粒度：指鋼加熱至奧氏體的過程中，當鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變剛剛完了是所起始晶粒度：指鋼加熱至奧氏體的過程中，當鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變剛剛完了是所構(gòu)成的晶粒度，既當奧氏體成核長大時構(gòu)成的晶粒度，既當奧氏體成核長大時 ，奧氏體晶粒的邊境剛剛相碰時的晶粒的大小。，奧氏體晶粒的邊境剛剛相碰時的晶粒的大小。2實踐晶粒度：是指某一詳細的熱處置后或熱加工條件下，所得到的奧氏體晶粒度。實踐晶粒度：是指某一詳細的熱處置后或熱加工條件下，所得到的奧氏體晶粒度。在加熱溫度升高和保溫時間延伸的情況下、會使奧氏體最初構(gòu)成的晶粒長大，這是由于在加熱溫度升高和保溫時間延伸的情況下、會使奧氏體最初構(gòu)成的晶粒長大，這是由于在奧氏體晶粒的

10、邊境處，原子陳列是不規(guī)那么的，因此活動的才干強，較大的晶粒吞在奧氏體晶粒的邊境處，原子陳列是不規(guī)那么的，因此活動的才干強，較大的晶粒吞并小的晶粒，使晶界遷移，晶粒就不斷長大。并小的晶粒，使晶界遷移，晶粒就不斷長大。在實踐消費中影響奧氏體晶粒長大的主要緣由是加熱溫度，加熱溫度越高，奧氏體的晶粒就越大；在實踐消費中影響奧氏體晶粒長大的主要緣由是加熱溫度，加熱溫度越高，奧氏體的晶粒就越大；其次是保溫時間，保溫時間長，奧氏體的晶粒也大。因此，熱處置時要特別留意控制好加熱溫度，其次是保溫時間，保溫時間長，奧氏體的晶粒也大。因此，熱處置時要特別留意控制好加熱溫度，并選擇好適當?shù)谋貢r間。并選擇好適當?shù)谋?/p>

11、時間。 電廠金屬材料3 3本質(zhì)晶粒度：不同的銅奧氏體晶粒加熱時長大的傾向不同，評定奧氏體晶本質(zhì)晶粒度：不同的銅奧氏體晶粒加熱時長大的傾向不同，評定奧氏體晶粒在加熱時長大傾向的規(guī)范叫本質(zhì)晶粒度。根據(jù)冶金部的規(guī)范規(guī)定，加熱到粒在加熱時長大傾向的規(guī)范叫本質(zhì)晶粒度。根據(jù)冶金部的規(guī)范規(guī)定，加熱到9301093010保溫保溫8h8h冷卻下來后鋼的晶粒大小，稱為本質(zhì)晶粒度。冷卻下來后鋼的晶粒大小，稱為本質(zhì)晶粒度。冶金部將鋼分為兩大類，一類叫本質(zhì)粗晶粒鋼，另一類叫本質(zhì)細晶粒鋼，其與冶金部將鋼分為兩大類，一類叫本質(zhì)粗晶粒鋼，另一類叫本質(zhì)細晶粒鋼，其與溫度的關(guān)系如圖溫度的關(guān)系如圖3 33 3所示。所示。電廠金屬材

12、料鋼的本質(zhì)晶粒度是由鋼的成分和冶煉條件決議的。含有鈦、釩、鎢等合金元鋼的本質(zhì)晶粒度是由鋼的成分和冶煉條件決議的。含有鈦、釩、鎢等合金元素的鋼，大多屬于本質(zhì)細晶粒鋼。冶煉時采用鋁脫氧的鋼也為本質(zhì)細晶粒鋼，素的鋼，大多屬于本質(zhì)細晶粒鋼。冶煉時采用鋁脫氧的鋼也為本質(zhì)細晶粒鋼，而只用硅、錳脫氧的鋼那么為本質(zhì)粗晶粒鋼。而只用硅、錳脫氧的鋼那么為本質(zhì)粗晶粒鋼。這是由于鈦、釩、鎢及鋁等合金元素在鋼中能構(gòu)成金屬化合物，這些化合物微粒分這是由于鈦、釩、鎢及鋁等合金元素在鋼中能構(gòu)成金屬化合物，這些化合物微粒分布在奧氏體晶界上能機械地阻止奧氏體晶粒的長大。但是，當溫度升得較高時，這些布在奧氏體晶界上能機械地阻止奧氏

13、體晶粒的長大。但是，當溫度升得較高時，這些化合物微粒會發(fā)生聚集甚至溶入奧氏體，這樣也失去了機械妨礙的作用，晶粒便會迅化合物微粒會發(fā)生聚集甚至溶入奧氏體，這樣也失去了機械妨礙的作用，晶粒便會迅速長大。速長大。 電廠金屬材料第二節(jié)第二節(jié) 奧氏體鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變奧氏體鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 冷卻是鋼熱處置的三個工序中影響性能的最重要環(huán)節(jié)，所以冷卻轉(zhuǎn)變是熱處冷卻是鋼熱處置的三個工序中影響性能的最重要環(huán)節(jié)，所以冷卻轉(zhuǎn)變是熱處置的關(guān)鍵。置的關(guān)鍵。熱處置冷卻方式通常有兩種，即等溫冷卻和延續(xù)冷卻。熱處置冷卻方式通常有兩種，即等溫冷卻和延續(xù)冷卻。電廠金屬材料一、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 一奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲

14、線一奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線普通用金相硬度法測定。圖奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線普通用金相硬度法測定。圖3-5 3-5 是共析鋼是共析鋼C C曲線測定方曲線測定方法表示圖。圖法表示圖。圖3-63-6是實測的共析鋼是實測的共析鋼C C曲線。曲線。 110102103104105106100200300400500600700800奧氏體A1MSMf時間（s）溫度（）粗珠光體（HRC520）細珠光體（HRC 3040）上貝氏體（HRC 4045）下貝氏體（HRC 5060）馬氏體殘余奧氏體（HRC 55）圖3-6 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線電廠金屬材料二奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能二奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物

15、的組織和性能根據(jù)轉(zhuǎn)變溫度的不同，根據(jù)轉(zhuǎn)變溫度的不同，C曲線分為高溫轉(zhuǎn)變、中溫轉(zhuǎn)變和低溫轉(zhuǎn)變?nèi)齻€區(qū)域。曲線分為高溫轉(zhuǎn)變、中溫轉(zhuǎn)變和低溫轉(zhuǎn)變?nèi)齻€區(qū)域。根據(jù)轉(zhuǎn)變構(gòu)造特點和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的不同，鋼在冷卻時奧氏體轉(zhuǎn)變可分為珠光根據(jù)轉(zhuǎn)變構(gòu)造特點和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的不同，鋼在冷卻時奧氏體轉(zhuǎn)變可分為珠光體型轉(zhuǎn)變、貝氏體型轉(zhuǎn)變及馬氏體型轉(zhuǎn)變?nèi)N。體型轉(zhuǎn)變、貝氏體型轉(zhuǎn)變及馬氏體型轉(zhuǎn)變?nèi)N。高溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為高溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為A1至至550區(qū)間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是珠光體組織，故稱珠光區(qū)間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是珠光體組織，故稱珠光體轉(zhuǎn)變；體轉(zhuǎn)變；中溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為中溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為550至至Ms線區(qū)間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是貝氏體組織，故稱貝線區(qū)間，轉(zhuǎn)

16、變產(chǎn)物是貝氏體組織，故稱貝氏體轉(zhuǎn)變；氏體轉(zhuǎn)變；低溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為低溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為Ms線至線至Mf線區(qū)間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是馬氏體組織，故稱馬氏線區(qū)間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是馬氏體組織，故稱馬氏體轉(zhuǎn)變。體轉(zhuǎn)變。電廠金屬材料1高溫轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變高溫轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變是奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體的過程，經(jīng)過碳原子和鐵原子的分散構(gòu)成珠光體轉(zhuǎn)變是奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體的過程，經(jīng)過碳原子和鐵原子的分散構(gòu)成鐵素體和滲碳體的層片狀機械混合物，轉(zhuǎn)變溫度為鐵素體和滲碳體的層片狀機械混合物，轉(zhuǎn)變溫度為A1550，珠光體轉(zhuǎn)，珠光體轉(zhuǎn)變是一種分散性相變。變是一種分散性相變。珠光體的轉(zhuǎn)變機理如圖珠光體的轉(zhuǎn)變機理如圖3-7所示，微觀組織如圖所

17、示，微觀組織如圖3-8 所示。所示。 電廠金屬材料圖3-8 珠光體的顯微組織a光學顯微組織硝酸酒精侵蝕，500；b電子顯微組織硝酸酒精侵蝕，3800電廠金屬材料1 中溫轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變溫度為轉(zhuǎn)變溫度為550Ms線，由于轉(zhuǎn)變溫度較低，原子的分散才干較弱。奧氏體在線，由于轉(zhuǎn)變溫度較低，原子的分散才干較弱。奧氏體在轉(zhuǎn)變過程中，碳原子只能作短間隔的分散，而鐵原子幾乎不能分散，僅從面轉(zhuǎn)變過程中，碳原子只能作短間隔的分散，而鐵原子幾乎不能分散，僅從面心立方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格。奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的過程與轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣庑牧⒎骄Ц褶D(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格。奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的過程與轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的不

18、同，轉(zhuǎn)變時，先析出含碳過飽和的鐵素體，隨后在鐵素體中陸續(xù)析出體的不同，轉(zhuǎn)變時，先析出含碳過飽和的鐵素體，隨后在鐵素體中陸續(xù)析出細的滲碳體。這種過飽和鐵素體和細小顆粒狀滲碳體的機械混合物，稱為貝細的滲碳體。這種過飽和鐵素體和細小顆粒狀滲碳體的機械混合物，稱為貝氏體，用符號氏體，用符號B表示。表示。 在中溫轉(zhuǎn)變區(qū)，在中溫轉(zhuǎn)變區(qū)，550550350350范圍內(nèi)，等溫轉(zhuǎn)變成的組織稱為上貝氏體；范圍內(nèi)，等溫轉(zhuǎn)變成的組織稱為上貝氏體；350350MsMs范圍，等溫轉(zhuǎn)變成的組織稱為下貝氏體。范圍，等溫轉(zhuǎn)變成的組織稱為下貝氏體。圖3-9上貝氏體的顯微組織 圖3-10下貝氏體的顯微組織電廠金屬材料3粒狀貝氏體

19、粒狀貝氏體也是在中溫轉(zhuǎn)變區(qū)，由奧氏體轉(zhuǎn)變成的組織。粒狀貝氏體是由鐵素體及由鐵素體基體所包圍著的小島狀組織所組成，這些小島狀組織形狀很不規(guī)那么，常呈粒狀或長條狀，如圖3-15，圖3-16所示。粒狀貝氏體的構(gòu)成與鋼的成分及轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)。在電廠用鋼中，粒狀貝氏體常出現(xiàn)于低碳的粒狀貝氏體的構(gòu)成與鋼的成分及轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)。在電廠用鋼中，粒狀貝氏體常出現(xiàn)于低碳的Cr-Mo鋼和鋼和Cr-Mo-V鋼等鋼種的原資料及焊接接頭中。鋼等鋼種的原資料及焊接接頭中。電廠金屬材料3低溫轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變低溫轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變溫度為轉(zhuǎn)變溫度為MsMf ，當奧氏體以較快的速度冷卻到，當奧氏體以較快的速度冷卻到Ms以下時，由以下時，

20、由于溫度較低，鐵原子和碳原子都不能進展分散，鐵原子只是作微于溫度較低，鐵原子和碳原子都不能進展分散，鐵原子只是作微小位移，使小位移，使-Fe晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ц褶D(zhuǎn)變?yōu)?Fe的晶格，而碳原子來不及分散全的晶格，而碳原子來不及分散全部固溶在部固溶在-Fe中，碳在中，碳在-Fe中的過飽和固溶體組織稱為馬氏體，中的過飽和固溶體組織稱為馬氏體，用符號用符號M表示。表示。 1 馬氏體的形狀馬氏體的組織形狀與含碳量有關(guān)，根據(jù)馬氏體組織的不同，把馬氏體分為低碳馬氏體、高碳馬氏體和混合型馬氏體。當含碳量0.25，構(gòu)成低碳馬氏體條狀馬氏體，低碳馬氏體組織中有許多尺寸大致一樣的細長薄條單元，薄條平行陳列組成一束，束和束之

21、間位向不同。低碳馬氏體過飽和程度低、內(nèi)應力小，不僅強度高，而且塑性、韌性也較好，所以在消費中運用較廣。 圖3-17低碳馬氏體電廠金屬材料當含碳量大于當含碳量大于1時，構(gòu)成高碳馬氏體針狀馬氏體，圖時，構(gòu)成高碳馬氏體針狀馬氏體，圖3-18為為T10鋼經(jīng)鋼經(jīng)1000加熱，水冷淬火處置后得到的高碳馬氏體組織。加熱，水冷淬火處置后得到的高碳馬氏體組織。針葉普通以針葉普通以60120相交。馬氏體的針葉普通在奧氏體晶粒內(nèi)構(gòu)成，第一相交。馬氏體的針葉普通在奧氏體晶粒內(nèi)構(gòu)成，第一片馬氏體粗大，往往橫貫整個馬氏體的晶粒，稍后構(gòu)成的馬氏體那么較小，片馬氏體粗大，往往橫貫整個馬氏體的晶粒，稍后構(gòu)成的馬氏體那么較小，最

22、后構(gòu)成的馬氏體就更小，如圖最后構(gòu)成的馬氏體就更小，如圖3-19所示。所示。針狀馬氏體可稱為高碳馬氏體，也稱為孿晶馬氏體，其組織構(gòu)造如圖針狀馬氏體可稱為高碳馬氏體，也稱為孿晶馬氏體，其組織構(gòu)造如圖3-20所所示。示。圖3-18高碳馬氏體電廠金屬材料含碳量在0.25%1%之間的碳快速冷卻所得到的組織為低碳馬氏體和高碳馬氏體的混合構(gòu)造。2馬氏體的性能： 高碳度是馬氏體的主要特征。馬氏體的硬度與其含碳量有關(guān)，如圖3-21所示。含碳量愈多，硬度愈高；當含碳量超越0.6%以后，馬氏體的硬度就添加不多。電廠金屬材料馬氏體具有高硬度的主要緣由是由于過飽和的碳原子所起的固溶強化作用馬氏體具有高硬度的主要緣由是由

23、于過飽和的碳原子所起的固溶強化作用和構(gòu)成馬氏體時在馬氏體內(nèi)產(chǎn)生了大量的位錯或?qū)\晶引起了加工強化的結(jié)和構(gòu)成馬氏體時在馬氏體內(nèi)產(chǎn)生了大量的位錯或?qū)\晶引起了加工強化的結(jié)果。果。高碳馬氏體具有高的硬度，但韌性很低，脆性大；馬氏體針葉愈粗大，韌高碳馬氏體具有高的硬度，但韌性很低，脆性大；馬氏體針葉愈粗大，韌性愈低，脆性愈大。所以，淬火得到高碳馬氏體后，必需作消除脆性的回性愈低，脆性愈大。所以，淬火得到高碳馬氏體后，必需作消除脆性的回火處置才干運用?；鹛幹貌鸥蛇\用。低碳馬氏體具有較高的硬度和強度，而且韌性也比較好；這種強度和韌性低碳馬氏體具有較高的硬度和強度，而且韌性也比較好；這種強度和韌性的良好配合，使

24、低碳馬氏體得到了廣泛運用。的良好配合，使低碳馬氏體得到了廣泛運用。3馬氏體轉(zhuǎn)變的特點馬氏體轉(zhuǎn)變的特點 奧氏體是在奧氏體是在Ms點溫度以下轉(zhuǎn)變成馬氏體的。由于轉(zhuǎn)變溫度很低，奧氏體中的點溫度以下轉(zhuǎn)變成馬氏體的。由于轉(zhuǎn)變溫度很低，奧氏體中的鐵、碳原子都不能進展分散，因此只需鐵元素的晶格改動，面心立方晶格鐵、碳原子都不能進展分散，因此只需鐵元素的晶格改動，面心立方晶格-Fe轉(zhuǎn)化為體心立方晶格轉(zhuǎn)化為體心立方晶格-Fe。由于碳原子無分散才干而過飽和固溶在。由于碳原子無分散才干而過飽和固溶在-Fe中，中，當含碳量大于當含碳量大于0.25%時，將使晶格撐開。時，將使晶格撐開。電廠金屬材料馬氏體的構(gòu)成速度極快。

25、馬氏體的構(gòu)成速度極快。馬氏體轉(zhuǎn)變是在一定溫度范圍馬氏體轉(zhuǎn)變是在一定溫度范圍MsMsMfMf內(nèi)進展的。內(nèi)進展的。奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是一個延續(xù)冷卻的過程。鋼奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是一個延續(xù)冷卻的過程。鋼MsMs和和MfMf點溫度的高低取決于點溫度的高低取決于奧氏體中含碳量，奧氏體中含碳量愈高，奧氏體中含碳量，奧氏體中含碳量愈高，MsMs和和MfMf溫度愈低，如圖溫度愈低，如圖3-223-22所示。所示。當含碳量大于當含碳量大于0.6%0.6%后，后，MfMf點已下降到點已下降到00以下的溫度；因此，高碳鋼淬火后經(jīng)以下的溫度；因此，高碳鋼淬火后經(jīng)常含有一定數(shù)量的剩余奧氏體。常含有一定數(shù)量的剩余奧氏體。電

26、廠金屬材料剩余奧氏體的存在會降低鋼的強度和硬度，影響鋼的耐磨才干。當然假設(shè)鋼中有剩余奧氏體存在，剩余奧氏體的存在會降低鋼的強度和硬度，影響鋼的耐磨才干。當然假設(shè)鋼中有剩余奧氏體存在，可減少淬火時的變形并添加淬火鋼的韌性，剩余奧氏體還有阻止裂紋分散的作用。所以，一定量可減少淬火時的變形并添加淬火鋼的韌性，剩余奧氏體還有阻止裂紋分散的作用。所以，一定量的剩余奧氏體存在于鋼中，并不是有害的。的剩余奧氏體存在于鋼中，并不是有害的。從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體后體積要膨脹。從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體后體積要膨脹。體積的膨脹將引起很大的內(nèi)應力，這種內(nèi)應力又稱為組織應力。而從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體積的膨脹將引起很大的內(nèi)應力，

27、這種內(nèi)應力又稱為組織應力。而從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時需求快速冷卻，在短時間內(nèi)溫度變化很大，使鋼熱脹冷縮又會產(chǎn)生一種內(nèi)應力，這體時需求快速冷卻，在短時間內(nèi)溫度變化很大，使鋼熱脹冷縮又會產(chǎn)生一種內(nèi)應力，這種內(nèi)應力稱為熱應力。這兩種應力的疊加，是呵斥鋼件淬火開裂和變形的重要緣由。種內(nèi)應力稱為熱應力。這兩種應力的疊加，是呵斥鋼件淬火開裂和變形的重要緣由。三含碳量對奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響三含碳量對奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的影響亞共析鋼和過共析鋼從奧氏體轉(zhuǎn)變才為珠光體之前，均有先共析相析出的過亞共析鋼和過共析鋼從奧氏體轉(zhuǎn)變才為珠光體之前，均有先共析相析出的過程；因此，它們的等溫轉(zhuǎn)變曲線與共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線有所

28、不同，如圖程；因此，它們的等溫轉(zhuǎn)變曲線與共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線有所不同，如圖3-233-23、圖圖3-243-24所示。所示。電廠金屬材料從中可以看出，與共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線相比，亞共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線上半部多一條鐵素體共析從中可以看出，與共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線相比，亞共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線上半部多一條鐵素體共析轉(zhuǎn)變線；過共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線上半部多一條滲碳體共析轉(zhuǎn)變線。闡明亞共析鋼和過共析鋼的轉(zhuǎn)變線；過共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線上半部多一條滲碳體共析轉(zhuǎn)變線。闡明亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體在等溫轉(zhuǎn)變過程中分別先析出鐵素體和滲碳體，然后再完成珠光體轉(zhuǎn)變過程。奧氏體在等溫轉(zhuǎn)變過程中分別先析出鐵素體和滲碳體，然后再

29、完成珠光體轉(zhuǎn)變過程。電廠金屬材料二、奧氏體的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 在延續(xù)冷卻過程中，過冷奧氏體同樣會轉(zhuǎn)變成珠光體或貝氏體或馬氏體，組織轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)域與奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變時大致一樣。延續(xù)冷卻是指按照一定的速度從較高的溫度冷卻，奧氏體的組織轉(zhuǎn)變發(fā)生在各個不同的轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域；因此，就會得到各個不同區(qū)域的產(chǎn)物。延續(xù)冷卻時的速度不同，在各個轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域內(nèi)停留的時間也不同，所得到的各種轉(zhuǎn)變產(chǎn)物相對數(shù)量也就不同，就會有不同的機械性能。延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變比較復雜，轉(zhuǎn)變規(guī)律不如等溫轉(zhuǎn)交明顯，有時有幾種組織，這些組織也較難區(qū)分。 奧氏體的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變在實踐消費中，如普通淬火、正火、退火等，過冷奧氏體的轉(zhuǎn)奧氏體的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變在實踐

30、消費中，如普通淬火、正火、退火等，過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變均是在延續(xù)冷卻時轉(zhuǎn)變的。所以，研討奧氏體在延續(xù)冷卻過程中的轉(zhuǎn)變具有非常重變均是在延續(xù)冷卻時轉(zhuǎn)變的。所以，研討奧氏體在延續(xù)冷卻過程中的轉(zhuǎn)變具有非常重要的意義要的意義電廠金屬材料 奧氏體的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變用延續(xù)冷卻曲線來進展分析。延續(xù)冷卻曲線也是用實驗方法測定繪制的，共析鋼的延續(xù)冷卻曲線如圖325所示。電廠金屬材料 奧氏體的延續(xù)沖卻曲線較難測定。工程上常參照等溫轉(zhuǎn)變曲線來近似地、定性奧氏體的延續(xù)沖卻曲線較難測定。工程上常參照等溫轉(zhuǎn)變曲線來近似地、定性地分析延續(xù)冷卻時奧氏體的轉(zhuǎn)變過程。地分析延續(xù)冷卻時奧氏體的轉(zhuǎn)變過程。 為了預測某種鋼在某一冷卻速度下所得

31、到的組織，可將此冷卻速度線畫在該鋼為了預測某種鋼在某一冷卻速度下所得到的組織，可將此冷卻速度線畫在該鋼種的等溫轉(zhuǎn)變曲線上，根據(jù)冷卻速度線在等溫轉(zhuǎn)變曲線中的位置來估計所得到的種的等溫轉(zhuǎn)變曲線上，根據(jù)冷卻速度線在等溫轉(zhuǎn)變曲線中的位置來估計所得到的組織，并以此來分析其力學性能，如圖組織，并以此來分析其力學性能，如圖326所示。所示。電廠金屬材料 亞共析鋼或過共析鋼的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線要比共析鋼復雜一些，亞共析鋼或過共析鋼的延續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線要比共析鋼復雜一些，45號鋼的延續(xù)號鋼的延續(xù)冷卻曲線見圖冷卻曲線見圖327所示。所示。延續(xù)冷卻曲線在消費實際中具有效大的實意圖延續(xù)冷卻曲線在消費實際中具有效大的實意圖

32、義?？梢杂脕碇贫ㄕ_的熱處置冷卻工藝，分義?？梢杂脕碇贫ㄕ_的熱處置冷卻工藝，分析淬火、正火、退火后鋼件所得到的組織和力析淬火、正火、退火后鋼件所得到的組織和力學性能；還可以用來分析焊接熱影響區(qū)的組織學性能；還可以用來分析焊接熱影響區(qū)的組織和力學性能。和力學性能。電廠金屬材料第三節(jié) 鋼的淬火和回火 一、淬火一、淬火 淬火是將鋼加熱到淬火是將鋼加熱到Ac3或或Ac1以上以上3050，保溫一定時間，然后快速冷卻從，保溫一定時間，然后快速冷卻從而得到馬氏體或下貝氏體組織的工藝。淬火的主要目的是把資料的組織轉(zhuǎn)變成而得到馬氏體或下貝氏體組織的工藝。淬火的主要目的是把資料的組織轉(zhuǎn)變成馬氏體或下貝氏體。馬氏

33、體或下貝氏體。鋼的淬火是熱處置中的一種重要工藝，電廠許多的重要零部件如葉片、緊固件等鋼的淬火是熱處置中的一種重要工藝，電廠許多的重要零部件如葉片、緊固件等都是采用淬火和回火的熱處置工藝，以便獲得優(yōu)良的運用性能。都是采用淬火和回火的熱處置工藝，以便獲得優(yōu)良的運用性能。一加熱溫度的選擇一加熱溫度的選擇 碳鋼的淬火加熱溫度如圖碳鋼的淬火加熱溫度如圖3-28所所示。從中可以看出，亞共析鋼的示。從中可以看出，亞共析鋼的淬火溫度為淬火溫度為Ac3以上以上3050。加。加熱到此溫度范圍時，組織完全為熱到此溫度范圍時，組織完全為奧氏體，淬火后的組織為均勻的奧氏體，淬火后的組織為均勻的馬氏體。假設(shè)加熱溫度小于馬

34、氏體。假設(shè)加熱溫度小于Ac3，那么淬火后的組織中會因出現(xiàn)鐵那么淬火后的組織中會因出現(xiàn)鐵素體而降低鋼的硬度。素體而降低鋼的硬度。 電廠金屬材料二 冷卻速度及冷卻介質(zhì)的選擇淬火時的冷卻速度必需大于臨界冷卻速度；但過快的冷卻又會添加內(nèi)應力，淬火時的冷卻速度必需大于臨界冷卻速度；但過快的冷卻又會添加內(nèi)應力，引起鋼件的變形和開裂。因此，選擇合理的冷卻介質(zhì)是淬火工藝的關(guān)鍍。引起鋼件的變形和開裂。因此，選擇合理的冷卻介質(zhì)是淬火工藝的關(guān)鍍。鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線是選擇淬火時的冷卻速度和介質(zhì)的根據(jù)，理想的冷卻曲線鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線是選擇淬火時的冷卻速度和介質(zhì)的根據(jù)，理想的冷卻曲線如圖如圖329329所示。所示。理想的冷

35、卻曲線先應稍慢冷卻，理想的冷卻曲線先應稍慢冷卻，但在高溫轉(zhuǎn)變區(qū)快速冷卻，不但在高溫轉(zhuǎn)變區(qū)快速冷卻，不能碰及等溫轉(zhuǎn)變曲線；在中溫能碰及等溫轉(zhuǎn)變曲線；在中溫轉(zhuǎn)變區(qū)也不應該快冷。按這樣轉(zhuǎn)變區(qū)也不應該快冷。按這樣的速度冷卻，既能使奧氏體轉(zhuǎn)的速度冷卻，既能使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，又能適當?shù)卣{(diào)整變?yōu)轳R氏體，又能適當?shù)卣{(diào)整鋼件的溫差，減少淬火冷卻過鋼件的溫差，減少淬火冷卻過程的內(nèi)應力，防止變形和開裂。程的內(nèi)應力，防止變形和開裂。消費中常用的淬火冷卻介質(zhì)是水和油。消費中常用的淬火冷卻介質(zhì)是水和油。電廠金屬材料(三)淬透性的概念淬透性是指鋼件接受淬火提高硬度的才干，通常用淬硬層的深度來評定。淬硬層是淬火后馬氏體和

36、半馬氏體組織的深度大小，半馬氏體是指組織中有50的馬氏體，另外的50是貝氏體或極細珠光體。鋼件淬火冷卻時，沿整個截面的冷卻速度是不一樣的，因此鋼件的表層和中心的組織和機械性能就會有差別，如圖330所示。電廠金屬材料 鋼的淬透性主要取決于鋼的化學成分，由于鋼中的化學成分不同，奧氏體等溫鋼的淬透性主要取決于鋼的化學成分，由于鋼中的化學成分不同，奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的位置就不同，淬火的臨界冷卻速度也不同。只需當臨界冷卻速度小于轉(zhuǎn)變曲線的位置就不同，淬火的臨界冷卻速度也不同。只需當臨界冷卻速度小于實踐冷卻速度，才干得到馬氏體。在消費實際中，選擇適當?shù)睦鋮s介質(zhì)，提高實實踐冷卻速度，才干得到馬氏體。在消費實

37、際中，選擇適當?shù)睦鋮s介質(zhì)，提高實踐冷卻速度，當然也添加淬透性。踐冷卻速度，當然也添加淬透性。電廠熱力設(shè)備中有許多大截面的鋼件，如汽輪機和發(fā)電機的主軸、緊固件、主蒸汽閥門電廠熱力設(shè)備中有許多大截面的鋼件，如汽輪機和發(fā)電機的主軸、緊固件、主蒸汽閥門等。這些鋼件都要求有較大的淬透性。等。這些鋼件都要求有較大的淬透性。四淬火的分類 常用的淬火方法可分為單液淬火、常用的淬火方法可分為單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火及外雙液淬火、分級淬火、等溫淬火及外表淬火等。除外表淬火外，其他淬火表淬火等。除外表淬火外，其他淬火方法如下圖。方法如下圖。電廠金屬材料1 單液淬火單液淬火將奧氏體化后的鋼件，迅速置于一

38、種介質(zhì)中冷卻至室溫，這種方法稱為單液淬將奧氏體化后的鋼件，迅速置于一種介質(zhì)中冷卻至室溫，這種方法稱為單液淬火，是消費中運用的最廣泛的淬火方法。普通碳鋼和低合金鋼用水來冷卻，簡火，是消費中運用的最廣泛的淬火方法。普通碳鋼和低合金鋼用水來冷卻，簡稱為水淬；大多數(shù)合金鋼用油作冷卻介質(zhì)，簡稱為油淬。但水淬容易產(chǎn)生變形稱為水淬；大多數(shù)合金鋼用油作冷卻介質(zhì)，簡稱為油淬。但水淬容易產(chǎn)生變形和開裂；油淬容易出現(xiàn)硬度缺乏等缺陷。和開裂；油淬容易出現(xiàn)硬度缺乏等缺陷。 2 雙液淬火雙液淬火將奧氏體化后的鋼件，先置于一種冷卻速度較大的介質(zhì)如水中冷卻，冷將奧氏體化后的鋼件，先置于一種冷卻速度較大的介質(zhì)如水中冷卻，冷卻到

39、卻到300左右時再將鋼件移入另一種冷卻速度較小的介質(zhì)如油中冷卻至左右時再將鋼件移入另一種冷卻速度較小的介質(zhì)如油中冷卻至室溫，這種方法稱為雙液淬火。室溫，這種方法稱為雙液淬火。 3.分級淬火法分級淬火法將奧氏體化后的鋼件，迅速置于溫度高于將奧氏體化后的鋼件，迅速置于溫度高于Ms的介質(zhì)中，并保管一段時間，的介質(zhì)中，并保管一段時間，使鋼件內(nèi)外溫度一致，然后迅速將鋼件移入另一種介質(zhì)中冷卻至室溫。使鋼件內(nèi)外溫度一致，然后迅速將鋼件移入另一種介質(zhì)中冷卻至室溫。4.等溫淬火法等溫淬火法將奧氏體化后的鋼件，迅速放到溫度稍高于將奧氏體化后的鋼件，迅速放到溫度稍高于M的冷卻介質(zhì)中，并保管較長的冷卻介質(zhì)中，并保管較

40、長的時間，使過冷的奧氏體在等溫條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，然后在將鋼件置于的時間，使過冷的奧氏體在等溫條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，然后在將鋼件置于空氣空氣 中冷卻至室溫，這種方法稱為等溫淬火。中冷卻至室溫，這種方法稱為等溫淬火。電廠金屬材料5 外表淬火外表淬火將鋼件的外表迅速地加熱到奧氏體化的溫度，再將鋼件迅速的冷卻到室溫，將鋼件的外表迅速地加熱到奧氏體化的溫度，再將鋼件迅速的冷卻到室溫，使外表的組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而心部的組織為來的及變化，這種方法稱為外使外表的組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而心部的組織為來的及變化，這種方法稱為外表淬火，如圖表淬火，如圖332所示。所示。外表淬火的零件，普通是用中碳鋼制造的。外表淬火的加

41、熱方法最常用的是火焰加熱外表淬火的零件，普通是用中碳鋼制造的。外表淬火的加熱方法最常用的是火焰加熱和感應電加熱兩種?；鹧婕訜嵬獗泶慊鸩僮鞴に嚾鐖D和感應電加熱兩種。火焰加熱外表淬火操作工藝如圖333所示?；鹧婕訜嵬獗泶慊鸬乃尽；鹧婕訜嵬獗泶慊鸬拇阌矊由疃绕胀榇阌矊由疃绕胀?6mm，這種操作方法比較簡便，但加熱溫度不易控制，鋼件外表質(zhì)，這種操作方法比較簡便，但加熱溫度不易控制，鋼件外表質(zhì)量不夠穩(wěn)定。量不夠穩(wěn)定。感應電加熱外表淬火是利用感應電流對鋼件外表進展加熱，然后噴水冷卻，使鋼件外感應電加熱外表淬火是利用感應電流對鋼件外表進展加熱，然后噴水冷卻，使鋼件外表淬硬的一種熱處置方法。感應電加熱溫

42、度容易控制，加熱速度極快，外表質(zhì)量比較穩(wěn)表淬硬的一種熱處置方法。感應電加熱溫度容易控制，加熱速度極快，外表質(zhì)量比較穩(wěn)定，是目前運用得較為廣泛的外表淬火方法。定，是目前運用得較為廣泛的外表淬火方法。 電廠金屬材料二、回火 將淬火后的鋼件再加熱到臨界點將淬火后的鋼件再加熱到臨界點AC1以下的某一溫度，經(jīng)過一定時間的保溫，以下的某一溫度，經(jīng)過一定時間的保溫，然后以適當?shù)乃俣壤鋮s到室溫，這種方法成為回火。然后以適當?shù)乃俣壤鋮s到室溫，這種方法成為回火。淬火后的鋼件普通是硬而脆，其組織不穩(wěn)定而且存著較大的內(nèi)應力，如不及淬火后的鋼件普通是硬而脆，其組織不穩(wěn)定而且存著較大的內(nèi)應力，如不及時回火，將會影響鋼的機

43、械性能和尺寸的穩(wěn)定性，其至會導致變形和開裂。時回火，將會影響鋼的機械性能和尺寸的穩(wěn)定性，其至會導致變形和開裂?；鼗鸬哪康氖菫榱私档弯摰拇嘈?，消除內(nèi)應力，穩(wěn)定尺寸。控制回火的加熱回火的目的是為了降低鋼的脆性，消除內(nèi)應力，穩(wěn)定尺寸?？刂苹鼗鸬募訜釡囟?，還可得到所需求的組織和機械性能。普通情況下，回火是熱處置的最溫度，還可得到所需求的組織和機械性能。普通情況下，回火是熱處置的最后一道工序，對鋼的機械性能有很大的影響。后一道工序，對鋼的機械性能有很大的影響。 一回火時組織和性能的變化一回火時組織和性能的變化 回火過程中，隨著加熱溫度的高低不同，淬火成馬氏體組織的鋼將發(fā)生四個回火過程中，隨著加熱溫度的高

44、低不同，淬火成馬氏體組織的鋼將發(fā)生四個階段的組織變化。階段的組織變化。電廠金屬材料1室溫室溫200，馬氏體分解為回火馬氏體，馬氏體分解為回火馬氏體在這一溫度回火時，馬氏體不斷地析出極細的在這一溫度回火時，馬氏體不斷地析出極細的碳化物碳化物(Fe2.4C)。馬氏體的過飽。馬氏體的過飽和程度稍有降低。但由于溫度較低，碳原子的分散才干很弱，和程度稍有降低。但由于溫度較低，碳原子的分散才干很弱，族化物是彌族化物是彌散地分布在馬氏體的根本上與馬氏體堅持著共格關(guān)系，這種組織稱為回火馬散地分布在馬氏體的根本上與馬氏體堅持著共格關(guān)系，這種組織稱為回火馬氏體。由于碳化物是均彌散得分部在馬氏體上的，所以回火馬氏體

45、與淬火馬氏體。由于碳化物是均彌散得分部在馬氏體上的，所以回火馬氏體與淬火馬氏體的形狀根本一樣，只是在一樣腐蝕條件下，回火比淬火更易腐蝕，金相氏體的形狀根本一樣，只是在一樣腐蝕條件下，回火比淬火更易腐蝕，金相片中的組織成黑色，如圖片中的組織成黑色，如圖334。圖3-34 回火后的金相組織電廠金屬材料2200300，剩余奧氏體分解為回火馬氏體，剩余奧氏體分解為回火馬氏體含碳量大于含碳量大于0.6%的鋼，淬火后往往有一部分剩余奧氏體組織。當淬火馬氏體的鋼，淬火后往往有一部分剩余奧氏體組織。當淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體后使體積減少，從而減小了對剩余奧氏體的壓力，為其分解提轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體后使體積減少，

46、從而減小了對剩余奧氏體的壓力，為其分解提供條件，它也分解為回火馬氏體，然后，鋼的硬度會有所提升。供條件，它也分解為回火馬氏體，然后，鋼的硬度會有所提升。3300400碳化物是不穩(wěn)定的，隨著溫度的升高，向滲碳體轉(zhuǎn)化。這要在溫度升高時才碳化物是不穩(wěn)定的，隨著溫度的升高，向滲碳體轉(zhuǎn)化。這要在溫度升高時才干轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過程是以干轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過程是以相重新溶入相重新溶入Fe，F(xiàn)e3C又從又從Fe不斷析出這一方式進不斷析出這一方式進展的。這要在溫度升高到展的。這要在溫度升高到250以后，碳原子的活動稍強了一些才有條件，在以后，碳原子的活動稍強了一些才有條件，在400以下的溫度，所構(gòu)成的滲碳體以下的溫度，所構(gòu)成

47、的滲碳體Fe3C，是細粒狀的。這種細粒狀的滲碳，是細粒狀的。這種細粒狀的滲碳體和鐵素體的機械混合物稱為屈氏體，用符號體和鐵素體的機械混合物稱為屈氏體，用符號T表示，表示，4400以上，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w以上，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w當回火溫度高于當回火溫度高于400時，由于原子的分散才干加強，粒狀的滲碳體聚集張時，由于原子的分散才干加強，粒狀的滲碳體聚集張大，鐵素體中的過飽和度也減少和消逝，鐵素體的過飽和度也過度到多邊晶大，鐵素體中的過飽和度也減少和消逝，鐵素體的過飽和度也過度到多邊晶粒。有顆粒裝的滲碳體和多邊晶粒組成的機械混合物稱為索氏體，用符號粒。有顆粒裝的滲碳體和多邊晶粒組成的機械混合物稱為索

48、氏體，用符號C表示，如圖表示，如圖336所示。所示。電廠金屬材料綜上：回火加熱的溫度不同，馬氏體的含碳量、剩余奧氏體、內(nèi)應力及碳化物綜上：回火加熱的溫度不同，馬氏體的含碳量、剩余奧氏體、內(nèi)應力及碳化物的尺寸大小也不同，如圖的尺寸大小也不同，如圖3-37所示。反映了鋼件在不同的回火溫度下回火內(nèi)應力所示。反映了鋼件在不同的回火溫度下回火內(nèi)應力的變化情況。馬氏體的含碳量、剩余奧氏體和內(nèi)應力均隨回火溫度的升高而降低；的變化情況。馬氏體的含碳量、剩余奧氏體和內(nèi)應力均隨回火溫度的升高而降低；當超越當超越100以后開場構(gòu)成碳化物，其顆粒大小隨回火溫度的升高而逐漸增大。以后開場構(gòu)成碳化物，其顆粒大小隨回火溫度

49、的升高而逐漸增大。這些組織上的變化將導致機械性能的改動，如圖這些組織上的變化將導致機械性能的改動，如圖3-38所示。所示。電廠金屬材料電廠金屬材料二回火的分類 1 1低溫回火低溫回火150150250250低溫回火后所得到的組織為回火馬氏體?；鼗鸷髢?nèi)應里和脆性降低；但堅低溫回火后所得到的組織為回火馬氏體。回火后內(nèi)應里和脆性降低；但堅持了高硬度持了高硬度HRC=58HRC=586464，鋼件具有高的耐磨性。主要用于工具、模具、，鋼件具有高的耐磨性。主要用于工具、模具、滾動軸承、易磨損件以及滲碳或外表淬火后的回火處置。滾動軸承、易磨損件以及滲碳或外表淬火后的回火處置。2 2中溫回火中溫回火3503

50、50450450中溫回火所得到的組織為屈氏體?；鼗鸷箐摰奶攸c是有叫高的彈性極限和中溫回火所得到的組織為屈氏體?；鼗鸷箐摰奶攸c是有叫高的彈性極限和屈服極限，內(nèi)應力根本消除，所以具有較好的韌性。主要用語處置各種彈屈服極限，內(nèi)應力根本消除，所以具有較好的韌性。主要用語處置各種彈簧件以及某些強度要求較高的軸類、刀桿和軸套等。簧件以及某些強度要求較高的軸類、刀桿和軸套等。3 3高溫回火高溫回火500500650650高溫回火所得到的組織為索氏體?；鼗鸷箐摰臋C械性能既有交好的強度和高溫回火所得到的組織為索氏體?；鼗鸷箐摰臋C械性能既有交好的強度和硬度，又有交好的清醒和韌性，具有交好的綜合的機械性能。淬火后再

51、驚硬度，又有交好的清醒和韌性，具有交好的綜合的機械性能。淬火后再驚醒高溫回火又常稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)主要用于各種重要的構(gòu)造零件，如軸、齒醒高溫回火又常稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)主要用于各種重要的構(gòu)造零件，如軸、齒輪、葉輪、螺栓等。輪、葉輪、螺栓等。電廠金屬材料第四節(jié) 鋼的退火和正火一、退火一、退火將鋼件加熱，保溫在緩慢冷卻通常是隨爐冷卻至室溫的熱處置工藝，稱為將鋼件加熱，保溫在緩慢冷卻通常是隨爐冷卻至室溫的熱處置工藝，稱為退火。退火。退火后所得到的組織根本上就是鐵碳相圖中所標的碳鋼組織，如亞共析鋼為鐵退火后所得到的組織根本上就是鐵碳相圖中所標的碳鋼組織，如亞共析鋼為鐵素體和珠光體。素體和珠光體。退火的主要目的是

52、降低鋼的硬度，消除內(nèi)應力，提高塑性和韌性。提貨還可以退火的主要目的是降低鋼的硬度，消除內(nèi)應力，提高塑性和韌性。提貨還可以西畫晶粒，改善鋼的組織和機械性能。西畫晶粒，改善鋼的組織和機械性能。根據(jù)鋼的化學成分和對機械性能的要求不同，退火普通分為完全退火、球化退根據(jù)鋼的化學成分和對機械性能的要求不同，退火普通分為完全退火、球化退火、分散退火和去應力退火等。各種退火的加熱溫度如圖火、分散退火和去應力退火等。各種退火的加熱溫度如圖3-39所示。所示。電廠金屬材料電廠金屬材料一完全退火一完全退火完全退火是把鋼加熱至完全退火是把鋼加熱至Ac3以上以上3050保溫，然后緩慢冷卻下來的工藝過程。完全保溫，然后緩

53、慢冷卻下來的工藝過程。完全退火適用于處置亞共析鋼和低、中合金鋼，目的是細化晶粒、均勻組織、降低硬度和退火適用于處置亞共析鋼和低、中合金鋼，目的是細化晶粒、均勻組織、降低硬度和消除應力。消除應力。過共析鋼不宜于進展完全退火，由于加熱到過共析鋼不宜于進展完全退火，由于加熱到Accm線以上再緩慢冷卻時，滲碳體將以線以上再緩慢冷卻時，滲碳體將以網(wǎng)狀方式存在于鐵素體的晶界上，反而添加了鋼的脆性。網(wǎng)狀方式存在于鐵素體的晶界上，反而添加了鋼的脆性。二球化退火二球化退火球化退火是將鋼件加熱至球化退火是將鋼件加熱至Ac1以上以上2030，保溫一定時間，隨爐冷卻或在，保溫一定時間，隨爐冷卻或在Ar1以下以下20左

54、右等溫一定時間，使?jié)B碳體球化，然后在左右等溫一定時間，使?jié)B碳體球化，然后在600以下出爐空冷的工藝。球化退以下出爐空冷的工藝。球化退火主要用于共析鋼或過共析鋼。火主要用于共析鋼或過共析鋼。三去應力退火三去應力退火去應力退火是將鋼件加熱至去應力退火是將鋼件加熱至500600的范圍內(nèi)，適當保溫，然后緩慢冷卻到室溫的范圍內(nèi)，適當保溫，然后緩慢冷卻到室溫的工藝，又稱低溫退火。的工藝，又稱低溫退火。電廠中的焊接構(gòu)造件普通都比較大，大多不能入爐加熱。這時可以用火焰加熱或感電廠中的焊接構(gòu)造件普通都比較大，大多不能入爐加熱。這時可以用火焰加熱或感應電加熱等部分加熱方法，對焊縫及熱影響區(qū)施行去應力退火應電加熱等

55、部分加熱方法，對焊縫及熱影響區(qū)施行去應力退火 電廠金屬材料(四)分散退火分散退火工藝是把鋼加熱至分散退火工藝是把鋼加熱至1050105011501150，保溫十幾小時后再緩慢冷卻至室溫的工，保溫十幾小時后再緩慢冷卻至室溫的工藝。目的是消除鋼鑄件因結(jié)晶時間先后不同而呵斥的元素濃度分布不均勻景象。藝。目的是消除鋼鑄件因結(jié)晶時間先后不同而呵斥的元素濃度分布不均勻景象。二、 正火 加熱到加熱到Ac3或或Accm以上以上3050攝攝，保溫一段時間，然后在空氣中冷卻到室溫，保溫一段時間，然后在空氣中冷卻到室溫，這種熱處置工藝稱為正火。這種熱處置工藝稱為正火。正火與退火的主要區(qū)別是冷卻速度較快，因此，奧氏體

56、轉(zhuǎn)變成的珠光體層就較薄，正火與退火的主要區(qū)別是冷卻速度較快，因此，奧氏體轉(zhuǎn)變成的珠光體層就較薄，晶體較細，強度與硬度較高。晶體較細，強度與硬度較高。正火的主要目的是細化晶體，去除鍛、軋和焊接件的組織缺陷，改善鋼的機械性能。正火的主要目的是細化晶體，去除鍛、軋和焊接件的組織缺陷，改善鋼的機械性能。正火主要用于以下幾個方面：正火主要用于以下幾個方面：(1)(1)作為普通構(gòu)造零件的最終熱處置作為普通構(gòu)造零件的最終熱處置 (2)(2)用于改善低碳鋼的切削加工性能用于改善低碳鋼的切削加工性能 (3)(3)作為較為重要的零件預備性熱處置。作為較為重要的零件預備性熱處置。電廠金屬材料第五節(jié) 鋼的化學熱處置概

57、念：鋼件置于化學介質(zhì)中，加熱到一定的溫度保溫一定的時間，使介質(zhì)中的活性概念：鋼件置于化學介質(zhì)中，加熱到一定的溫度保溫一定的時間，使介質(zhì)中的活性原子滲入鋼件的外表層，以改動表層的化學成方和組織，從而使鋼件的外表獲得某原子滲入鋼件的外表層，以改動表層的化學成方和組織，從而使鋼件的外表獲得某些特殊的性能，這種工藝稱為化學熱處置。些特殊的性能，這種工藝稱為化學熱處置。化學熱處置的種類很多，根據(jù)滲入的元素不同，可分為滲碳，滲氮，氰化，滲金屬化學熱處置的種類很多，根據(jù)滲入的元素不同，可分為滲碳，滲氮，氰化，滲金屬等。等。化學熱處置雖然很多，根本原理是一樣的，都包括以下三個處置過程：化學熱處置雖然很多，根本

58、原理是一樣的，都包括以下三個處置過程：1化學介質(zhì)的分解化學介質(zhì)的分解 化學元素分解出活性原子，如滲碳時由介質(zhì)分解出活性碳化學元素分解出活性原子，如滲碳時由介質(zhì)分解出活性碳原子原子c。只需分解出了新生形狀的活性原子才干被零件外表吸收并滲入到鋼中。只需分解出了新生形狀的活性原子才干被零件外表吸收并滲入到鋼中。2活性原子被金屬外表吸收活性原子被金屬外表吸收 活性原子是向鋼的固溶體中溶解，如滲碳時活性原子是向鋼的固溶體中溶解，如滲碳時c向向奧氏體中溶解但在活性原子濃度很高的情況下，固溶體到達飽和濃度以后，活性奧氏體中溶解但在活性原子濃度很高的情況下，固溶體到達飽和濃度以后，活性原子將與鋼中某些元素構(gòu)成

59、化合物。原子將與鋼中某些元素構(gòu)成化合物。3介質(zhì)元素向內(nèi)部分散介質(zhì)元素向內(nèi)部分散 由于滲入元素在鋼的最表層濃度很高，與內(nèi)層構(gòu)成了由于滲入元素在鋼的最表層濃度很高，與內(nèi)層構(gòu)成了濃度差，從而使?jié)B入介質(zhì)的元素由表層向內(nèi)部分散。鋼件在化學介質(zhì)中經(jīng)過一定濃度差，從而使?jié)B入介質(zhì)的元素由表層向內(nèi)部分散。鋼件在化學介質(zhì)中經(jīng)過一定時間的加熱和保溫后，就能得到一定深度的分散層。時間的加熱和保溫后，就能得到一定深度的分散層。電廠金屬材料一、滲碳滲碳是把鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱，使碳原子進入資料表層的過程。主要目的是提高外表的硬滲碳是把鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱，使碳原子進入資料表層的過程。主要目的是提高外表的硬度和耐磨性。

60、滲碳適用于低碳鋼和低碳合金鋼。度和耐磨性。滲碳適用于低碳鋼和低碳合金鋼。常用滲碳工藝有固體滲碳和氣體滲碳兩種方法。常用滲碳工藝有固體滲碳和氣體滲碳兩種方法。電廠金屬材料 (一)固體滲碳滲碳過程如下：將工件和固體滲碳劑裝入由鑄鐵或耐熱合金制成的滲碳箱中，堅持滲碳過程如下：將工件和固體滲碳劑裝入由鑄鐵或耐熱合金制成的滲碳箱中，堅持工件之間及工件與箱壁間的一定間隔。工件之間及工件與箱壁間的一定間隔。固體滲碳劑是木炭和固體滲碳劑是木炭和l0l0一一2020碳酸鹽溫合物。碳酸鹽的成分以碳酸鋇為主，另加碳酸鹽溫合物。碳酸鹽的成分以碳酸鋇為主，另加少量碳酸鈉、碳酸鈣。其中，木炭提供滲碳過程所需求的活性碳原子